物理试题 2024.04
注意事项：
1．答卷前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题纸上。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸
和答题卡上的非答题区域均无效。
第卷（共 40分）
一、单项选择题：本题共8 小题，每小题3 分，共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．如图所示，某运动员在足球场上进行“带球突破”训练。运动员沿边线将足球向前踢出，足球沿边线运
动，为控制足球，运动员又向前追上足球。下列 v- t 图像和 s- t 图像可能反映此过程的是（ ）
A．B．
C．D．
2．抖空竹是国家非物质文化遗产之一。在某次抖空竹表演时，表演者的左右手所持杆和空竹位置如图所示，
此时左手高于右手，轻绳两端位置之间的连线与水平方向成q 角，空竹悬挂在轻绳上。现保持右手所持杆
水平且位置不动，只人为改变一个条件，始终保持空竹处于平衡状态，不考虑空竹的转动及轻绳与空竹之
间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．若更换为更长的轻绳，绳子的拉力将变小
B．若更换为更长的轻绳，绳子的拉力将不变
C．若使左手持杆缓慢竖直向下移动至q =0 的过程中，绳子拉力逐渐变小
D．若使左手持杆顺时针缓慢以右杆为圆心画圆弧移动至q =0 的过程中，绳子拉力逐渐变小
3．一列周期为 T = 4s 、沿x 轴方向传播的简谐横波在某时刻的部分波形如图所示，P、Q、M 为波上三个
质点，已知该时刻质点P、Q 坐标分别为6m,2cm 、 10m,- 2cm ，质点Q 正沿y 轴负方向振动，则（ ）
A．该波沿x 轴正方向传播
1
B．从图示时刻起质点P 经过 s 回到平衡位置
3
C．该波的波速为 5m/s
p
D．从图示时刻起质点M 的振动方程为 y=4sin 0.5p t + cm
3
4．如图一理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头 P1 初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压恒定
的交变电源。 R1 为定值电阻， R2 为滑动变阻器，滑片 P2 初始位置在最右端。理想电压表V 的示数为U，
理想电流表A 的示数为I。下列说法正确的是（ ）
A．保持 P1 位置不变， P2 向左缓慢滑动的过程中，I 增大，U 减小
B．保持 P1 位置不变， P2 向左缓慢滑动的过程中， R1 消耗的功率减小
C．保持 P2 位置不变， P1 向下缓慢滑动的过程中，I 增大，U 增大
D．保持 P2 位置不变， P1 向下缓慢滑动的过程中， R1 消耗的功率增大
5．地球大气层对光线的折射会使我们提前看到日出，称为蒙气差效应。地理老师制作了教具来演示这一效
应，如图所示为教具中“地球”的北极俯视图，“地球”半径为 15cm，绕“地轴”逆时针自转周期为
4
2min。折射率为 的“大气层”厚度为 10cm，以平行光入射充当“太阳光”，则由于“大气层”的存在，“地
3
球赤道”上的点相对于没有大气层将提前约多长时间看到“太阳光”（ ）
A．5s B．5.3s C．10s D．10.6s
6．用不同波长的光照射光电管阴极探究光电效应的规律时，根据光电管的遏止电压Uc 与对应入射光的波
1
长 l 作出的U - 图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为e，光速为c，下列说法正确的是（ ）
c l
a
A．该光电管阴极材料的极限频率大小为
c
ae
B．由图像可得普朗克常量 h =
bc
1
C．当用波长 l = 的光照射光电管阴极时，光电子的最大初动能为 2be
3a
1
D．当用波长 l = 的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能随 l 的增大而增大
a
7．如图所示为我国自主研发的第一台全地面起重机 QAY25，起重范围从 25t到 2600t。若该起重机由静止
1
开始竖直提升质量为 200t 的物体，其 a - 图像如图所示，不计其它阻力，g取 10m/s2 ，下列说法正确的
v
是（ ）
6
A．起重机的额定功率为 P =2.4 10 W B．重物上升的最大速度 vm = 15m / s
C．重物 0~10s 内做匀加速直线运动D．7s 内起重机对重物做的功为 W =1.08 108 J
8．中国科幻大片《流浪地球2》中描述的“太空电梯”让人印象深刻，由教育部深空探测联合研究中心组
织、重庆大学等高校合作的“多段式多功能载运月球天梯概念研究”原理与其类似。图甲是“天梯”项目
海基平台效果图，是在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”，宇航员乘坐太空舱通过“太空电梯”直通
地球空间站。图乙中r 为宇航员到地心的距离，R 为地球半径，曲线A 为地球引力对宇航员产生的加速度大
小与r 的关系；直线B 为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r 的关系，关于质量为m、相对地
面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的是（ ）
A．随着r 的增大，宇航员的角速度减小
B．随着r 的增大，宇航员感受到的“重力”先增大后减小
r
C．宇航员随地球自转的周期为T = 0
a0
mg02 mRa 0
D．在离地面高为R 的位置，宇航员对座椅的压力大小为 FN = -
4 r0
二、多项选择题：本题共4 小题，每小题4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求。
全部选对得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0分。
9、如图所示，O和 O 是圆柱体上下底面的圆心，AB 是上底面的一条直径，C、D 两点在直径AB 上，且关
于O 点对称。M 点在上底面的圆周上，且MO 与直径AB 垂直。 C 点和 D 点分别是C、D 两点在下底面
的投影点。在A、B 两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正确的是（ ）
A．试探电荷 +q 在C 点与D 点的加速度相同
B．M 点与O 点的电势差大于C 点与O 点的电势差
C．试探电荷 +q 可以在 MOO 所在平面内做匀速圆周运动
D．将试探电荷 +q 由 C 点沿直线移动到 D 点，其电势能减小
10．如图所示，质量 m1 = 10kg 的木箱，放在光滑水平面上，木箱中有一个质量为 m2 = 10kg 的铁块，木箱
与铁块用一水平轻质弹簧固定连接，木箱与铁块一起以 v0 = 6m/s 的速度向左运动，与静止在水平面上质量
M = 40kg 的铁箱发生正碰，碰后铁箱的速度为 v = 2m/s ，忽略一切摩擦阻力，碰撞时间极短，弹簧始终
在弹性限度内，则（ ）
A．木箱与铁箱碰撞后瞬间木箱的速度大小为 4m/s
B．木箱与铁箱碰撞后，当木箱的速度为零时，弹簧的弹性势能最大
C．从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力对铁块的冲量大小为 40N s
D．从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹性势能的最大值为 160J
11．如图甲所示，倾角为q =37 的光滑斜面固定在水平地面上，匀强电场沿斜面方向。带正电的滑块以一
定的初速度从斜面底端开始上滑。若斜面足够长，上滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线
如图乙所示， sin 37 = 0.6,cos37 = 0.8 ，则下列说法正确是（ ）
5E
A．滑块上升过程中动能与电势能之和增大B．滑块的重力大小为 0
x0
E0
C．滑块受到的电场力大小为 D．滑块上滑过程中，重力势能增加了 4E0
x0
12．如图所示，两根足够长的固定平行光滑金属导轨位于同一水平面上，导轨上横放着两根导体棒 ab、cd，
其质量分别是 m1、 m 2() m 1< m 2 ，导轨间的有效电阻均为R，导体棒 ab、cd 与导轨构成矩形回路。初始时，
两棒中间用轻绳连接且处于静止状态，ac 间和 bd 间分别有一处于压缩状态的完全相同的轻质弹簧，在导轨
的两侧有竖直向下的匀强磁场（虚线内无磁场），磁感强度均为B。剪断轻绳后，两导体棒分别向左、右运
动，当同时运动到虚线处弹簧恰好恢复原长并与两棒分离，则（ ）
A．两棒达到虚线处速率相等
B．在弹簧恢复原长的过程中，两棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒
C．导体棒 ab、cd 进入磁场后，两棒构成的系统动量守恒，机械能不守恒
D．当导体棒 ab 运动到最左端的同时 cd 棒运动到最右端
第卷（共 60分）
三、非选择题：本题共6 小题，共 60分。
13．（6 分）某同学利用激光方向性和单色性好的特点，借助“插针法”测量一圆柱玻璃对特定频率的光的
折射率。主要步骤如下：
如图甲所示，木板上固定好白纸，放好圆柱玻璃，在圆柱玻璃底面边界描点。调节左侧激光入射角，在激
光照射到的位置竖直插针，使之恰好挡住光线，确定光路，如图乙所示。移除圆柱玻璃，确定圆柱横截面
的圆心和圆周边界，作光路图。
图甲 图乙 图丙
（1）以下关于实验操作的描述中正确的是______。
A．为方便作图，可用铅笔环绕圆柱底部一周作圆周边界
B．图乙中插针顺序依次为 PPPP1、 2、 3、 4 或 PPPP2、 1、 3、 4
C．插针时， P2 和 P3 离圆柱玻璃近一些测量更准确
D．若入射角过大，会发生全反射而观察不到出射光线
（2）如图丙所示，以入射点O 为圆心，适当长度为半径作圆，与入射光线和折射光线分别交于M、N 两点，
过M、N 两点作法线 OO 的 垂 线 分 别 交 于P、Q 两点，测得 O P、 MP、 O Q、 NQ 长 度 分 别 为
LLLL1、 2、 3、 4 ，则折射率 n = ______（用 LLL1、 2、 3 或 L4 表示）
（3）若该同学在作图时，将圆柱体横截面半径画得略偏大，圆心仍是准确的，这样会导致折射率的测量值
______。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
14．（8 分）如图（a）所示，恒流源输出的电流大小恒定，与电流表G 的满偏电流 Ig 相同，电流表G的内
阻为 Rg 。现对一只数字已模糊的电阻箱 R1 重新标记，将电阻箱 R1 和电流表G 如图（a）接入电路，闭合开
关SS1、 2 ，调整电阻箱 R1 的旋钮到不同位置，分别读出电流表G 的示数I，根据电流表G 的示数和不同旋
钮位置可对电阻箱旋钮刻度进行标定。
图（a） 图（b）
（1）请你利用此电路分析出电阻箱接入电路的电阻 Rx 与电流表的示数I 之间的表达式 Rx = ______。（结果
用题中的字母表示）
（2）某同学采用如图（b）虚线框中所示结构模拟恒流源，先闭合 S1 ，断开S2 ，调节 R2 使电流表G 满偏；
然后保持 R2 的滑片位置不动，闭合S2 ，调整电阻箱 R1 的旋钮到不同位置，用（1）中相同的方法标定电阻
值。为了减少误差，在选择电源与滑动变阻器时，应尽量选择电动势______（填“大”或“小”）一些的电
源。
（3）用图（b）所示电路进行测量时， Rx 的测量值将______（填“偏大”或“偏小”），且电阻箱R1 接入电
路的阻值越大，误差将______（填“越大”或“越小”或“不变”）．
15．（6 分）如图所示，两根位于同一水平面内的平行的长直金属导轨处于匀强磁场中，磁场方向与导轨所
在平面垂直。一质量为m 的均匀导体细杆放在导轨上，并与导轨垂直，可沿导轨无摩擦地滑动，细杆与导
轨的电阻可忽略不计。导轨的左端与一根阻值为 R0 的电阻丝相连，电阻丝置于一绝热容器中，假设电阻丝
产生的热量全部被容器内的气体吸收。容器与一水平放置的开口细管相通，细管内有一横截面积为S的小
液柱（质量不计），液柱将 1mol 的理想气体封闭在容器中。已知理想气体状态方程为 pV= nRT ，气体温
度升高 1K 时，其内能的增加量为 2.5R（其中n 为物质的量，R 为理想气体常数），大气压强为 p0 ，现令细
杆沿导轨方向以初速度 v0 开始向右运动，求最终液柱达到平衡时在细管中移动的距离。
16．（10 分）某同学在风洞中模拟强风对滑雪运动的影响。如图所示，倾斜直轨道AC和DF 与水平方向夹
2
角均为q =37 ，动摩擦因数均为 m = 。半径为R 的粗糙圆弧轨道CD在C 点与直轨道AC 相切，且D
11
点切线水平。B 点所在水平面以上为无风区，以下为水平风区。一质量为m 的物体在A 点由静止释放，AB
两点距离为 2.09R，在BC 段恰好做匀速运动。由D 点水平抛出后第一次落在斜面DF上的E 点，且DE距
120
离为 R 。物体在风洞中运动时，风力可视为水平恒力，重力加速度为g， sin 37 = 0.6,cos37 = 0.8 。
121
求：
（1）物体在C 点刚进入圆弧轨道时对轨道的压力大小。
（2）物体在圆弧轨道CD 上克服摩擦力做的功。
17．（14 分）如图甲所示，质量为m、电荷量为e 的电子在电压为U 的加速电场中从静止开始被加速后，恰
好匀速通过板间距离为L的MN 板，MN 板间存在垂直于纸面向外的匀强磁场和竖直方向的匀强电场，磁感
1 2mU 3p
应强度大小为 。随后电子沿x 轴正方向运动，在 x - L 的空间存在与y 轴平行的交变电场，
L e 4
3p
在 x 0 的空间同时还存在一与y 轴平行的交变磁场，取电场和磁场沿 + y 方向为正。电子从 x= - L 位
4
p L m
置进入电场时开始计时，电场和磁场随时间的变化如图乙所示，其中 t = 。忽略电子重力的影
0 4 2eU
响，求：
图甲 图乙
（1）MN 两极板间的电势差U MN ；
（2）电子穿过 yOz 平面时的速度；
（3）电子在 x 0 的空间中运动到沿y 轴方向最低位置点的坐标。
18．（16 分）如图所示，质量 M = 1kg 的均匀长木板静置于光滑水平地面上，长木板长 L = 0.1m ，右端恰
好位于O 点。质量 m = 1kg 的物块置于长木板右端，物块与长木板间的动摩擦因数 m1 = 0.01。水平地面
MN 段粗糙程度相同，其余部分光滑。已知OM=2 MN = 2 L ，物块与长木板之间最大静摩擦力等于滑动
摩擦力，物块可视为质点，重力加速度g取 10m/s2 。现有一水平向右的恒力 F = 0.3N 作用在长木板上，
当长木板右端运动到M 点时撤去F，长木板恰好有一半进入MN 段时停下，然后再给长木板一个向右的瞬
时冲量，使它获得与其右端运动到M 点时相同的速度，长木板又向右运动一段后又停下。若物块从长木板
上滑落，不会再与之发生相互作用。求：
（1）F 刚开始作用时，物块和长木板的加速度大小；
（2）撤去F 时长木板的速度大小 v0 ；
（3）水平面MN 段与长木板间的动摩擦因数 m2 ；
（4）长木板两次减速所用的时间之比。
山东省实验中学2024届高三第 一 次模拟考试物理试题答案
、
题号 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
BCD
答案 D I A B A B C D D AD CD BC
13. “6 分1 街空 2 分）
、 主
(l)C (2)-L (3)偏大
4L
,l4. (8 分， 每空 2 分）
(l) 砍 (2) 大 (3)偏大 (4) 越小
- Ig -I
15. (6 分）
2
解析： 电阻丝产生的热量： 空i气 1 分
2
分
气体增加的内能： AU式．5邸T ---1
分
气体对外檝“W节oS应仰AV -----1
poAV=RAT ----1 分
Q=W+6.U -------1 分
2
v 分
得：丛m -------1
7p。S
16. (10 分）
(1) 设水平风力大小为 F
0 1
AB 段， 由动能定理 mgX2．的知伍劝 -mgX2.09Rcos-37 =-;:mvf ------2分
2
BC 段， 受力平衡吨沺 3; =Fcos 37 +(mgcos 37 +Fsin 37 )-------1分
2
分
C 点， 由牛顿第二定律 N-mgcos 37 -Fsin 37 =m立-------1
R
由牛顿第三定律得 C 点对轨道压力大小为 N'=N=3mg-----l分
1 F,L=_ 120
(2) DE 段水平方向迈广一一t2 Rcos 37 ---1份
2 m 121
1 .,2 120 i 分
竖直方向gt =R s n 37 ------1
2 121
CD 段由动能定理 mgR(l-cos 37 )-FRsin 37 -W=mv-mvf ----2分
2 2
7 分
解得 W=-!:::mgR----1
20
1